挖掘机机行走跑偏故障排查处置

挖掘机机行走跑偏故障排查处置

程金国

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【摘要】车间报告一台3.5t液压挖掘机行走跑偏量过大，不符合设计要求。我们针对此跑偏问题做现场测试，查找跑偏原因并给出解决方案。

【关键词】液压挖掘机；行走跑偏；故障排查。

一、 故障现象

车间报告一台3.5t履带式液压挖掘机在平坦地面做前进直线行走试验时向左跑偏量过大，不符合设计要求。具体故障现象为：发动机转速2200rpm,液压油温50℃时，前进直线行走15m整机向左跑偏约2m，跑偏量13.3%，超过液压挖掘机技术条件GB/T9139-2018《土方机械 液压挖掘机 技术条件》中5.2.5条“履带式挖掘机直线行驶跑偏量不应大于测量距离的5%”的规定。

二、 原因分析

   一般情况下造成履带式液压挖掘机行走跑偏故障的原因有机械故障和液压系统故障两种。机械故障一般为挖掘机两侧履带张紧度不同、底盘轮系卡滞、偏磨、或者底盘变形等。液压故障则一般为前后泵流量压力不一致（节流系统、负流量系统可能有此问题，负载敏感系统无此问题）、多路阀左右行走阀片输出流量不一致、中央回转接头内漏、左右行走先导阀输出流量压力不一致、左右行走马达效率不一致等。

三、故障重现与排查

   1、故障重现与确认

在组织故障排查前先检查左右履带张紧度。以低怠速运转发动机，使机器向前行走3～4米，并慢慢停下机器，做履带张紧度检查。若发现履带过松要补打黄油至合适；若发现履带过紧待行走试机结束后再检查一次，若仍过紧则放掉黄油至合适。之后将挖掘机液油温度拉升到50℃，发动机转速调整到2200rpm开展三次前进直线行驶操作，发现三次均向左跑偏且跑偏量均在2m左右。从测试结果确认存在行走跑偏故障。

2、故障排查

将平台回转180°使推土铲在整机前侧工作装置在整机后侧，操作推土铲用推土铲顶起整机前半侧；操作动臂、斗杆和铲斗用铲斗斗齿着地用，同时通过动臂和斗杆复合动作顶起整机后半侧，让履带离地200mm左右。在左右履带上贴上白色美纹纸，调整左右履带让两条履带上的美纹纸对齐，再做前进直线行驶操作，履带行走三圈后双手同时快速离开行走操纵手柄停止行走操作，检查左右履带上美纹纸行走距离是否相同。

顶起整机做行走跑偏验证调查示意图

开展三次撑起整机后直线行走操作，第一次操作后发现右侧美纹纸比左侧美纹纸多走553mm。重新调整前后履带对齐美纹纸做第二轮直线行驶试验，检查发现右侧美纹纸比左侧美纹纸多走555mm。重新调整前后履带对齐美纹纸做第三轮直线行驶试验，检查发现右侧美纹纸比左侧美纹纸多走548mm。因三次测试均为右侧美纹纸比左侧美纹纸走得远，且三次右侧美纹纸比左侧美纹纸多走距离都是将近550mm，判断为液压系统故障导致行走跑偏。

为解决液压系统故障导致的行走跑偏，须先弄清楚行走油路的组成和基本原理。此台3.5t液压挖掘机使用双泵双回路节流液压系统，左行走马达和右行走马达分别由结构完全相同的泵单独供油，而左右行走马达供油的油流方向（即马达前进和后退）分别由左右行走先导阀控制。该液压挖掘机行走油路主要组成部件包括：1.主泵1；2.主泵2；3.左行走先导阀；4.右行走先导阀；5.液压多路阀左行走阀片；6.液压多路阀右行走阀片；7.中央回转接头；8.左行走马达；9.右行走马达。其作用机理为：整机启动后主泵1输出液压油到右行走阀片6的进油口；此时操作右行走先导阀4输出先导压力油进入液压多路阀右行走阀片6的先导腔a2（或b2），推动液压多路阀右行走阀片6换向；主泵1输出液压油通过右行走阀片6再经过中央回转接头7，最终进入右行走马达9，从而驱动整机右侧单边行走前进（或后退）。因左右行走马达的控制回路及原理完全相同，同理操作左行走先导阀3驱动整机左侧单边行走前进（或后退）。同时操作左行走先导阀3和右行走先导阀4则驱动整机直线前进（或后退）。

          液压挖掘机行走油路主要组成部件示意图

按照排查工作量从少到多（从易到难）的故障排查原则，依此排查泵、行走先导阀、多路阀、中央回转接头和行走马达，找出故障件消除故障。

1）泵排查

挖掘机直线行走时,泵P1、P2口分别同时给左右2个行走马达供油。对调泵到多路阀P1、P2口胶管总成，做前进直线行走测试发现整机仍然向左跑偏将近2m，行走跑偏故障现象不变，排除前后泵流量压力不一致导致行走跑偏可能性。将泵口胶管复原。

2)行走先导阀排查

   挖掘机直线行走时,左右行走先导阀分别驱动多路阀的左右行走阀芯给左右行走马达供油。对调左右行走先导阀到多路阀左右行走阀片先导端的4条胶管总成（a.b口胶管同时对调），做直线行走测试发现整机仍然向左跑偏将近2m，行走跑偏故障现象不变，排除行走先导阀输出流量压力不一致导致跑偏可能性。将行走先导阀到多路阀胶管复原。

3）多路阀排查

挖掘机直线行走时,多路阀的左右行走阀片分别给左右行走马达供油。在多路阀左右行走阀片油口左右对调其到中央回转接头的4条胶管总成（前进后退口胶管同时调换），做直线行走测试发现整机仍然向左跑偏将近2m，行走跑偏故障现象不变，排除多路阀左右行走阀片输出流量不一致导致行走跑偏可能性。将多路阀行走阀片到中央回转接头胶管复原。

4）中央回转接头排查

挖掘机直线行走时多路阀左右行走阀片出油经过中央回转接头后分别给左右行走马达供油。对调中央回转接头到左右行走马达的4条胶管总成（前进后退口胶管同时调换），做直线行走测试发现整机仍然向左跑偏将近2m，行走跑偏故障现象不变，排除中央回转接头内漏导致行走跑偏可能性。将中央回转接头到左右行走马达胶管复原。

5）行走马达排查

经排查确认泵、行走先导阀、多路阀、中央回转接头均无故障后，领取一件新行走马达替换转速缓慢的左行走马达，检查左右履带张紧度将挖掘机液油温度拉升到50℃、发动机转速调整到2200rpm后重新做直线行走测试，发现直线行走前进15m,整机向右跑偏约0.1m，跑偏量0.67%，符合标准要求，最终确认为原机左行走马达故障导致行走跑偏。

四、故障件检修与测试

拆解故障行走马达，发现解除马达刹车油道的滤网被异物堵塞，引起行走马达不能完全解除制动从而导致跑偏发生。清理异物清洗油道，检查马达制动片、摩擦板、以及缸体、活塞、滑靴、斜盘等零部件，除摩擦板有轻微烧灼痕迹外其余零部件未发现异常。

摩擦板有轻微磨损                   缸体无异常      滑靴无异常

更换摩擦板后行走马达复原重新装机按标准要求测试，发现直线行走前进15m,整机向左跑偏约0.2m，跑偏量1.3%，符合标准要求。至此此款挖掘机行走跑偏问题处置完毕。

五、结语

   为解决生产中遇到的液压系统问题，须先弄清楚相关部分的组成和基本原理。液压系统故障排查处置没有捷径可走，要按照从易到难的故障排查原则逐一排除可能导致故障发生的各元件从而确认故障点。

参考文献：

1、 雷天觉. 新编液压工程手册. 北京：北京理工大学出版社，1998

2、章宏甲 黄谊 ,液压传动,北京:机械工业出版社,2000.9

3、金钟振，挖掘机，上海交通大学出版社，2011.1

作者：程金国

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